CN212930936U - 一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，特别适用于回转窑处理固危废的工艺。通过充分利用窑头、窑尾收尘烟气的不同热量品级，利用特别设计的气气预热回收换热器逐级预热新鲜助燃冷空气，以提高进窑的助燃空气温度，从而有效的减少回转窑冷却段的长度，以最终减少窑头的结圈。
Description
技术领域
本实用新型涉及回转窑设备领域，具体为一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置。
背景技术
目前，国内含锌除尘灰泥的主要处理方法有火法、湿法、固化填埋等。主流工艺对其采用回转窑火法技术进行加工处理，回转窑处理含锌除尘灰泥具有单位体积处理能力高、窑炉使用寿命长、经济效益好等特点。对常规的回转窑火法工艺，配料(配焦粉/煤，配水)后的除尘灰泥从窑尾加入，与从窑头抽进的冷空气逆向运动、煅烧，从窑头到窑尾方向依次形成温度各异的干燥带(500～900℃)、预热带(700～1000℃)、反应带(1000～1300℃)、冷却带(700～1000℃)四个区间。物料中低熔点组分在反应带的高温下液化，在冷却带低温对流空气的降温作用下慢慢冷却，并逐渐在回转窑窑头口处凝固、堆积，形成窑头结圈并严重影响生产，这是造成回转窑结圈成为行业“顽疾”的重要原因之一。因此提高助燃冷空气的温度是十分必要的，而且考虑从回转窑自身的余热利用角度更合适。
中国专利CN 208254253 U中提到一种氧化钼焙烧回转窑窑尾烟气余热利用系统，介绍到用冷空气来收回窑尾高温烟气的热量，但从实用性角度看，窑尾的烟气组分复杂、容易堵塞设备等问题显然没有考虑充分。此外，预热后的空气作何用途专利中也未交代。
中国专利104501611 B中也提到一种烟气循环式窑炉节能系统及节能方法，提到具备较高的预热利用效率，但研究的范围仍旧是窑尾的烟气余热利用。
为此，本实用新型专利提供了一种利用回转窑窑头、窑尾收尘系统余热来预热助燃空气并减轻回转窑结圈的方法与装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，包括回转窑、窑头吸尘罩、窑尾吸尘罩、窑头收尘换热器、窑尾收尘换热器、鼓风机、沉降室，其特征在于：所述回转窑窑头外部包设窑头吸尘罩，窑尾外部包设窑尾吸尘罩，所述窑尾吸尘罩与沉降室直接固定相连，所述窑尾吸尘罩通过烟气管与窑尾收尘换热器料斗相接，所述窑头吸尘罩通过烟气管与窑头收尘换热器料斗相接，所述窑头吸尘罩通过空气管道依次与窑头收尘换热器、窑尾收尘换热器、鼓风机相连通，其中窑头收尘换热器、窑尾收尘换热器包括助燃空气夹套、烟气管、料斗、振打器、筋板，所述助燃空气夹套.固定连接在料斗的上端面，所述振打器固定安装在助燃空气夹套的外表面，所述烟气管开设在助燃空气夹套的内部。
优选的，所述的鼓风机采用离心风机或罗茨风机，鼓风压力25～50kPa。
优选的，所述的窑头收尘换热器、窑尾收尘换热器采用碳钢或不锈钢材质，烟气从内部烟气管通过，两股物料经烟气管外壁进行传热，空气从外部助燃空气夹套通过，且所述助燃空气夹套顶部采用弯头对焊形式，以最大程度减少风阻同时有利于制作安装，顶部设置振打器以避免内部烟气管中固料堵塞，经沉降和振打收集的烟尘经底部料斗收集。
优选的，所述窑头收尘换热器和窑尾收尘换热器烟气管内烟气温度为180～280℃之间，夹套式气气单相换热的热阻主要在管内侧以及内侧烟气含较多的高粘烟尘，通过设计烟气侧与空气侧的流通截面积以控制气速，所述助燃空气夹套与烟气管夹套流通截面积与烟气管流通截面积之比为1.3～1.7∶1，使烟气管内烟气的流速控制在12～18m/s，使空气加套管内空气的流速控制在8～12m/s，以此增加换热效果并降低设备的堵塞，经换热后收尘换热器内空气的温度为50～75℃，窑尾收尘换热器内温度为110～135℃。
优选的，所述助燃空气夹套与烟气管之间设有至少一组筋板，可以通过增加筋板的数量以提高换热效果。
(三)有益效果
本实用新型提供了一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，具备以下有益效果：充分利用窑头、窑尾收尘烟气的不同热量品级，利用特别设计的气体预热回收换热器逐级预热新鲜助燃冷空气，以提高进窑的助燃空气温度，从而有效的减少回转窑冷却段的长度，以最终减少窑头的结圈。
附图说明
图1为本实用新型装置本体的整体结构示意图；
图2为本实用新型装置本体窑头收尘换热器和窑尾收尘换热器的俯视图和正视图。
图中：1回转窑、2窑头吸尘罩、3窑尾吸尘罩、4窑头收尘换热器、5窑尾收尘换热器、6鼓风机、7沉降室、4.1助燃空气夹套、4.2烟气管、4.3料斗4.4振打器、4.5筋板。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，包括回转窑1、窑头吸尘罩2、窑尾吸尘罩3、窑头收尘换热器4、窑尾收尘换热器5、鼓风机6、沉降室7；其中窑头收尘换热器4、窑尾收尘换热器5包括助燃空气夹套4.1、烟气管4.2、料斗4.3、振打器4.4、筋板4.5。回转窑1窑头外部包设窑头吸尘罩2，窑尾外部包设窑尾吸尘罩3，窑尾吸尘罩3与沉降室7直接相接，窑尾吸尘罩3通过烟气管与窑尾收尘换热器5料斗相接，窑头吸尘罩2通过烟气管与窑头收尘换热器4料斗相接。窑头吸尘罩2通过空气管道依次与窑头收尘换热器4夹套管侧、窑尾收尘换热器5夹套管侧、鼓风机6相接。
工作原理：新鲜冷空气利用鼓风机6增压后，逐级利用窑头、窑尾收尘烟气的不同热量品味，首先利用窑尾吸尘罩3对较低的烟气温度初步预热、然后利用窑头吸尘罩2对较高的烟气温度二次预热，使助燃空气达到较高温度，从窑头送入回转窑进行助燃，以有效的减少回转窑冷却段的长度，减少窑头的结圈。
20t/h的物料配煤后从回转窑1(3.5X55m)窑尾加入，窑头吸尘罩烟气量30000m3/h，温度180℃，窑尾吸尘罩3的烟气量30000m3/h，温度280℃。窑尾收尘换热器5夹套流通截面积与烟气管流通截面积之比为1.5∶1，窑头收尘换热器4夹套流通截面积与烟气管流通截面积之比为1.45∶1。新鲜冷空气(60000m3/h，20℃)采用罗茨风机增压到35kPa后，首先利用窑尾收尘换热器5与窑尾吸尘罩3较低的烟气温度初步预热至70℃，窑尾吸尘罩3烟气温度降至80℃，然后利用窑头收尘换热器4与窑头吸尘罩2较高的烟气温度二次预热至120℃，窑头吸尘罩2烟气温度降至180℃，然后从窑头送入回转窑进行助燃，窑头冷却段的温度可稳定在1050℃，经稳定运行，结果可有效的减少了窑头的结圈。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，包括回转窑(1)、窑头吸尘罩(2)、窑尾吸尘罩(3)、窑头收尘换热器(4)、窑尾收尘换热器(5)、鼓风机(6)、沉降室(7)，其特征在于：所述回转窑(1)窑头外部包设窑头吸尘罩(2)，窑尾外部包设窑尾吸尘罩(3)，所述窑尾吸尘罩(3)与沉降室(7)直接固定相连，所述窑尾吸尘罩(3)通过烟气管与窑尾收尘换热器(5)料斗相接，所述窑头吸尘罩(2)通过烟气管与窑头收尘换热器(4)料斗相接，所述窑头吸尘罩(2)通过空气管道依次与窑头收尘换热器(4)、窑尾收尘换热器(5)、鼓风机(6)相连通，其中窑头收尘换热器(4)、窑尾收尘换热器(5)包括助燃空气夹套(4.1)、烟气管(4.2)、料斗(4.3)、振打器(4.4)、筋板(4.5)，所述助燃空气夹套(4.1)固定连接在料斗(4.3)的上端面，所述振打器(4.4)固定安装在助燃空气夹套(4.1)的外表面，所述烟气管(4.2)开设在助燃空气夹套(4.1)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，其特征在于：所述的鼓风机(6)采用离心风机或罗茨风机，鼓风压力25～50kPa。
3.根据权利要求1所述的一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，其特征在于：所述的窑头收尘换热器(4)、窑尾收尘换热器(5)采用碳钢或不锈钢材质，烟气从内部烟气管(4.2)通过，空气从外部助燃空气夹套(4.1)通过，且所述助燃空气夹套(4.1)顶部采用弯头对焊形式。
4.根据权利要求1所述的一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，其特征在于：所述的窑头收尘换热器(4)和窑尾收尘换热器(5)烟气管内烟气温度为180～280℃之间，且所述助燃空气夹套(4.1)与烟气管(4.2)夹套流通截面积与烟气管流通截面积之比为1.3～1.7∶1。
5.根据权利要求1所述的一种利用回转窑余热来减轻回转窑结圈的装置，其特征在于：所述助燃空气夹套(4.1)与烟气管(4.2)之间设有至少一组筋板(4.5)。
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